DE1167787B

DE1167787B - Verfahren zur antielektrostatischen Ausruestung von Textilmaterialien

Info

Publication number: DE1167787B
Application number: DEF30550A
Authority: DE
Inventors: Dr Werner Blank; Dr Alfred Reichle; Dr Martin Wandel
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1960-02-16
Filing date: 1960-02-16
Publication date: 1964-04-16
Also published as: CH384524A; CH145261A4; BE600020A; GB902365A

Description

Verfahren zur antielektrostatischen Ausrüstung von Textilmaterialien Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur antielektrostatischen Ausrüstung von Textilmaterialien - insbesondere von Textilmaterialien aus Polyacrylnitril und Polyamiden - durch Behandlung mit Salzen, die aus Aminen und sauren Estern der Orthophosphorsäure mit 2 bis 5 Kohlenstoffatome enthaltenden aliphatischen Alkoholen gebildet sind; das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Textilmaterialien mit Salzen behandelt, die aus Aminen und Diestern der Orthophosphorsäure mit 2 bis 5 Kohlenstoffatome enthaltenden aliphatischen Alkoholen gebildet sind und von Salzen aus Aminen und Monoestern der Orthophosphorsäure mit 2 bis 5 Kohlenstoffatome enthaltenden aliphatischen Alkoholen frei sind.
Als Amine, die den erfindungsgemäß zu verwendenden Salzen zugrunde liegen können, kommen beispielsweise Dibutylamin, Triäthylamin, Diäthanolamin, Morpholin, Methyl- und Batyldiäthanölamin sowie Triäthanolamin in Betracht. Von den Alkoholen, die 2 bis 5 Kohlenstoffatome enthalten, seien vor allem die Butyl- und Amylalkohole genannt.
Die antielektrostatische Ausrüstung der Textilmaterialien mit den vorgeschlagenen Salzen erfolgt in an sich bekannter Weise. Die jeweils erforderlichen Mengen lassen sich durch Vorversuche leicht ermitteln. Im allgemeinen genügt es, wenn eine Menge von 0,01 bis 1%, bezogen auf das zu behandelnde Material, aufgebracht wird.
Die in den nachfolgenden Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile. Beispiel 1 2 Teile Orthophosphorsäuredibutylester werden mit 1 Teil Diäthanolamin unter Kühlung vermischt. Der so erhaltene Stammansatz ist gut wasserlöslich; die l"/oige wäßrige Lösung hat einen pii-Wert von 7,5.
Gewaschene Polyacrylnitrilfasem werden im Packapparat 10 Minuten bei 30° C im Flottenverhältnis 1:20 in einem wäßrigen Bade behandelt, das im Liter 5 g des obengenannten Stammansatzes enthält. Anschließend werden die Fasern auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 12% abgeschleudert, bei 80° C getrocknet und bei 50'% relativer Luftfeuchtigkeit ausgelegt.
Beim Lauf der so behandelten Fasern über die Ganzstahlkarde zeigt sich keine statische Aufladung. Der Oberflächenwiderstand beträgt 2 - 109 Ohm gegenüber < 1013 Ohm bei unbehandelten Fasern. Das Faservlies zeichnet sich außerdem durch einen angenehmen, vollen Griff aus. -".1r.,.. Mit einer handelsüblichen Sprühpistole wird eine 0,5o/oige wäßrige Lösung des im Beispiel 1 angeführten Stammansatzes auf gewaschene Polyacrylnitrilfasern gesprüht, bis ein Auftrag von 0,1 bis 0,5% des Stammansatzes, bzogen auf die Fasern, vorliegt. Die Trocknung erfolgt bei 80° C. Darauf werden die Fasern bei 50% relativer Luftfeuchtigkeit ausgelegt. Die Meßergebnisse zeigen folgende Werte:

Auftrag Oberflächenwiderstand

0,20/0 5 - 10 Ohm

0,4% 1 - 10 Ohm

0,5010 5 - 10 Ohm

Beispiel 3 Ein Gewebe aus Polyacrylnitrilfasem wird unter üblichen Bedingungen auf der Haspelkufe gewaschen, mehrmals heiß und kalt gespült und auf dem Spannrahmen bei 60 bis 80° C getrocknet. Anschließend wird das Gewebe auf dem Foulard bei 20° C mit einer wäßrigen Flotte behandelt, die im Liter 5 g des im Beispiel 1 angeführten Stammansatzes enthält. Nach dem Abquetschen auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 50 bis 60% wird das Gewebe auf dem Spannrahmen getrocknet. Der Oberflächenwiderstand des Gewebes beträgt dann 1 - 108 Ohm. Im Vergleich dazu beträgt der Oberflächenwiderstand bei dem unbehandelten Gewebe < 1013 Ohm.
Beispiel 4 Gewaschene Fasern aus polymerem a-Caprolactam werden 10 Minuten bei 20° C im Flottenverhältnis 1 :30 mit einer wäßrigen Lösung behandelt, die im Liter 2 oder 5 oder 10 g des im Beispiel 1 angeführten Stammansatzes enthält. Dann werden die Fasern auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 40 bis 50°l0 abgeschleudert, bei 80° C getrocknet und bei 50F0 relativer Luftfeuchtigkeit ausgelegt. Der Oberflächenwiderstand der behandelten Fasern beträgt 1 - 1010 Ohm, 1 - 108 Ohm bzw. 1 . 107 Ohm gegenüber < 1013 Ohm bei unbehandelten gewaschenen Fasern. Beispiel 5 2 Teile Orthophosphorsäuredibutylester werden mit 1 Teil Triäthylamin unter Kühlung vermischt. Dieser Stammansatz ist ebenfalls gut wasserlöslich; die 10/cige wäßrige Lösung hat einen pH-Wert von 7,0.
Gewaschenes Gewebe aus Polyacrylnitrilfasern wird bei 20° C auf dem Foulard mit einer wäßrigen Flotte behandelt, die im Liter 5 g des im vorhergehenden Absatz angeführten Stammansatzes enthält. Nach dem Abquetschen wird das Gewebe bei 80° C getrocknet. Der Oberflächenwiderstand des Gewebes beträgt dann 3 - 108 Ohm gegenüber < 101s Ohm bei dem unbehandelten Gewebe.
Vor den auf ihre Eignung zur antistatischen Ausrüstung von Textilmaterialien bereits untersuchten Salzen, die aus Aminen und den sauren Diestern der Orthophosphorsäure mit 2 bis 5 Kohlenstoffatome enthaltenden aliphatischen Alkoholen bestehen und Salze aus Aminen und den sauren Monoestern der Orthophosphorsäure mit 2 bis 5 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkoholen im Molverhältnis 50:50 beigemischt enthalten, zeichnen sich die erfindungsgemäß zu verwendenden Salze durch eine überraschend höhere Wirksamkeit aus. Dies geht aus den folgenden Vergleichsversuchen hervor.
222,4 g n-Butanol (3 Mol) wurden unter Rühren und Kühlen auf etwa 10° C im Lauf von 15 Minuten mit 142 g (1 Mol) Phosphorpentoxyd versetzt. Die Temperatur stieg bis zum Schluß der Zugabe auf 50° C an. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch zur Vervollständigung der Umsetzung noch 1 Stunde bei 80 bis 90° C gerührt.
Das so hergestellte Estergemisch wurde dann unter Kühlung zwecks Salzbildung mit Diäthanolamin versetzt, bis eine 10/Qige wäßrige Lösung einen pit-Wert von 7,5 zeigte; es ergab sich ein Gewichtsverhältnis Ester zu Diäthanolamin wie 1 : 0,87.
Das Präparat wurde in Wasser gelöst, und zwar in Konzentrationen von 2 g/1 und 5 g/1. Jeweils 30 g Polyacrylnitrilfasern wurden in 11 dieser Lösung 10 Minuten bei 30° C behandelt, anschließend auf 1000/0 Feuchtigkeit abgeschleudert, bei 80° C 2 Stunden lang getrocknet und 24 Stunden bei 50% relativer Luftfeuchtigkeit ausgelegt. Dann wurde der Oberflächenwiderstand gemessen. Dieselbe Behandlung von Acrylnitrilfasern wurde auch mit dem im Beispiel 1 genannten Salz vorgenommen, das aus Diäthanolamin und Orthophosphorsäuredibutylester bereitet war.

In der folgenden Tabelle sind die erhaltenen Werte für die Oberflächenwiderstände in Ohm angegeben.

Flotten- Diäthanolaminsalze Diäthanolaminsalz

konzen- der Phosphor- des Phosphor-

tration säureestermischung säurediesters

in g/1 nach USA.-Patent- nach vorliegender

schrift 2 676 122 Erfindung

2 3,2-108 5.107

5 9,0.107 2-107

Der Oberflächenwiderstand der unbehandelten Fasern betrug 2,5 - l01-' Ohm.

Bemerkenswert ist ferner, daß die erfindungsgemäß zu verwendenden Salze den Griff der damit behandelten Textilmaterialien nicht weich, sondern voll werden lassen. Weiterhin zeigen Textilmaterialien, die gefärbt sind, insbesondere solche, die mit basischen Farbstoffen gefärbt sind, bei Verwendung der erfindungsgemäßen Salze kein Fließen, wie dies bei Anwendung der Salze der USA.-Patentschrift 2 676 122 häufig zu beobachten ist. Endlose Faserbänder, z. B. solche aus Polyacrylnitril, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt sind, lassen sich auf dem Turbostapler ausgezeichnet reißen und anschließend zu Garn verarbeiten; die sogenannte Wickelbildung ist dabei geringer als bei Verwendung von Salzen, wie sie in der USA.-Patentschrift 2 676122 beschrieben sind.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur antielektrostatischen Ausrüstung von Textilmaterialien durch Behandlung mit Salzen, die aus Aminen und sauren Estern der Orthophosphorsäure mit 2 bis 5 Kohlenstoffatome enthaltenden aliphatischen Alkoholen gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß man die Textilmaterialien mit Salzen behandelt, die aus Aminen und Diestern der Orthophosphorsäure mit 2 bis 5 Kohlenstoffatome enthaltenden aliphatischen Alkoholen gebildet sind und von Salzen aus Aminen und Monoestern der Orthophosphorsäure mit 2 bis 5 Kohlenstoffatome enthaltenden aliphatischen Alkoholen frei sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1032 473; deutsche Patentschrift Nr. 971212; britische Patentschrift Nr. 787 356; USA.-Patentschriften Nr. 2 676122, 2 742 379.